【知识点详解】
1. **金属材料的分类**:金属材料主要包括纯金属和合金。纯金属如铁、铜、金等,而合金则是由金属与其他金属或非金属(如碳)混合加热熔合得到的,具有金属特性。
2. **金属的物理性质**:大多数金属呈现出银白色的光泽,如铁;铜呈现紫红色,金为黄色。常温下,金属多为固态,汞是唯一的液态金属。金属具有良好的导电性、导热性和延展性。
3. **金属之最**:(1)铁是全球年产量最高的金属;(2)银是导电和导热性最好的金属;(3)硬度最高的金属是铬;(4)钨拥有最高的熔点;(5)汞的熔点最低;(6)地壳中含量最多的金属元素是铝;(7)人体中含量最多的金属元素是钙。
4. **合金的特性**:合金的强度和硬度通常比其纯金属成分更高,机械性能更优,抗腐蚀性更强,且熔点更低。例如,钛合金因其耐腐蚀性强,与人体有很好的“相容性”,常用于制造人造骨;硬铝因硬度大、密度小、抗腐蚀性能强,常用于飞机外壳等。
5. **金属资源的利用和保护**:自然界中的金属大多以化合物形式存在,少数如银、金以单质形式存在。金属的冶炼主要通过还原反应,例如,铁的冶炼常用一氧化碳还原铁的氧化物。
6. **铁的冶炼**:工业上,铁的冶炼通常通过高炉炼铁,主要原料为铁矿石(如磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿),使用一氧化碳还原铁的氧化物,如Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2。
7. **实验突破**:
- **铁的冶炼实验**:实验前先通入一氧化碳排净空气,以防爆炸;实验后继续通入一氧化碳直至试管冷却,防止铁再次氧化。实验过程中,观察到红色粉末(氧化铁)变为黑色(铁),澄清石灰水变浑浊(生成碳酸钙),尾部产生蓝色火焰(CO燃烧)。
8. **铁制品锈蚀条件**:铁的锈蚀是与氧气和水共同作用的结果。实验显示,铁钉在有水和空气的环境中最快生锈,其次是只接触水,而在干燥的空气中锈蚀速度最慢。
9. **金属资源的保护**:防止金属锈蚀的方法包括表面涂漆、镀层、制成合金等。对于已生锈的金属,可以通过打磨、化学除锈等方式去除锈迹。
10. **中考备考方向**:近年来,中考中关于金属资源的利用和保护这一部分的知识点主要涉及金属锈蚀的条件和防护措施,题型多样,包括填空题、简答题和选择题。2019年的中考预测可能继续关注这一领域,但也可能仅在实验题中涉及。因此,考生应重视金属锈蚀的相关实验和理论知识的学习。
这部分内容涵盖了金属材料的基础知识,金属的性质、冶炼、合金的特性、金属资源的利用以及防止锈蚀的策略,是化学学习中的重要模块,对于学生理解和应用化学知识至关重要。